[发明专利]纤维塑料复合材料参考体的制造和检测方法

说明书

本发明涉及一种制造用于模拟分层(24)的纤维塑料复合材料(FPC)参考体(26)的方法，以用于对FPC组件、特别是飞行器组件进行无损检测，该方法包括以下步骤：i.通过a.布置第一FPC层(1)；b.在第一FPC层(1)中形成凹部(4)；c.预固化第一FPC层(1)来制造第一插入物(3)，以获得第一插入物(3)；ii.通过a.布置第二FPC层(25)；b.预固化第二FPC层(25)来制造第二插入物(9)，以获得第二插入物(9)；iii.提供具有第一间隙(11)和第二间隙(13)的至少一个第一FPC层(10)和至少一个第二FPC层(12)；iv.将第一插入物(3)和第二插入物(9)插入到对应的FPC层(10，12)的相应的间隙(11，13)中；v.固化结构，在第一插入物(10)的凹部(4)处模拟分层。

技术领域

本发明涉及一种用于制造纤维塑料复合材料(FPC)参考体的方法，其用于模拟分层，以对FPC组件、特别是飞行器组件进行无损检测。

本发明还涉及一种用于对FPC组件、特别是飞行器组件进行无损检测的方法。

背景技术

在具有关键安全性的纤维塑料复合材料(FPC)组件(例如，飞行器组件)的制造中，组件缺陷的后续验证和记录尤为重要。为此，通常使用无损检测方法(英文：“non-destructive testing”，简称NDT)，从而一方面能够立即检测出有缺陷的组件，另一方面能够不使检测方法本身损坏无缺陷的组件。为了还能够在检测方法期间得出与制造中的潜在缺陷来源有关的结论，按缺陷类型或缺陷等级划归检测到的组件缺陷。为了比较和校准的目的，为此制造了专门包含有人造组件缺陷的参考体，并借助于NDT方法对其进行测量。为了确保在该过程中按缺陷等级精确地划归组件缺陷，参考体中的人造组件缺陷(该组件缺陷用作参考)必须尽可能精确地模拟检测试样的制造缺陷。

但是，在没有外物的帮助下大多数组件缺陷难以进行模拟，并且根据缺陷类型人造组件缺陷迄今在构成方面已或多或少地偏离了检测试样的缺陷范围。特别是，迄今为止在不引入外物的情况下不能令人满意地模拟所谓的分层，即，在具有空气包裹体的FPC组件的部分区域中的两个FPC层的局部的、平面的分离。还存在除分层之外的组件缺陷，并且特别是包括层孔隙和体积孔隙。在层孔隙中，微观和宏观的气体或空气包裹体的集中聚集发生在组件的两个FPC层之间的FPC材料的基质或连接机构中。因此存在2D组件缺陷。在体积孔隙中，气体或空气包裹体在FPC材料的基质或连接机构中的聚集发生在组件的多个FPC层中、特别是基本上跨过FPC叠层的整个横截面。因此涉及3D组件缺陷。由于分层(即，FPC层的平面分离)会在飞行器组件中产生严重后果，因此极其重要的是要检测到分层，并因此要形成尽可能逼真地模拟分层的参考体。

在现有技术中已知用于模拟组件缺陷的各种方法。例如，EP3193164A1描述了一种方法，其中可以借助于膨胀体将组件缺陷引入到FPC部件中。为此，将膨胀体置于多层FPC材料之间，添加树脂，然后加热。由于膨胀体的高膨胀系数，其在冷却时会比其周围的FPC材料更大程度地收缩，从而形成较大的永久腔体。膨胀体随后作为外物保留在组件中。

在CN104407060中，借助于玻璃珠模拟了材料的孔隙，玻璃珠在制造过程中被引入到材料中。然而，它们同样保留在材料中。

此外，在EP1750123A2、EP2431736A1和US2014/0272324A1中已知了用于模拟组件缺陷的其他方法。

另外，在US2014/0346405A1中已知了一种在复合材料中形成孔隙的方法。为此，复合材料经受不同的固化过程，从而以这种方式通过使气体逸出而产生变化的孔隙度。

现有技术的缺点在于不能令人满意地或在没有外物的情况下模拟分层(指的是FPC组件内的各个FPC层的平面分离)。尤其是，外物在此使测量结果失真。

发明内容

因此，本发明的目的是改善或消除现有技术的至少多个缺点。因此，本发明的目的特别是创造一种能够在FPC参考体中的限定位置处逼真地模拟分层的方法。